高中物理人教版选修1-1课件：3-4《变压器》PPT课件
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高中物理变压器演示仪 .优秀教案
作品名称： 变压器演示仪
作者单位：
作者姓名：
变压器演示仪
说明书
一 、实验目的
1、设计目的
〔1〕《变压器》选自“选修系列-选修3-2〞，《普通高中物理课程标准》对《变压器》的要求是：
通过实验，探究变压器电压与匝数的关系；
观察生活中常见的变压器，了解其作用。
为响应课标要求，迫切需要设计“变压器的电压与匝数的关系〞的实验来探究变压器与电压与匝数的关系。
〔2〕教材正文所提到的可拆式变压器，通过连接不同的接线柱来表示接入原副线圈的匝数，学生并不知道其中到底接入了多少线圈，不易直观的观察到原副线圈的匝数，也并不知道那未接入电路但仍然绕在铁芯上的线圈会不会对实验结果有无影响。为了让学生更加直观地观察到变压器原副线圈的匝数，以及原副线圈两端的电压，设计自制了数显式变压器演示教具。
〔3〕虽然课标中未提出“实验探究原副线圈中的电流与原副线圈匝数之间的关系〞但是教材中仅仅通过理论推导，对于以实验教学为主的物理学科的学生来说是远远不够的，因此实验探究电流之间的关系也是必要的。此变压器演示仪还附加了负载和数显交流电流表，用于探究电流之间的关系。 2、现有仪器
教材实验探究局部展示的变压器如图1所示，该实验仪器装置简便，操作简单，能让学生粗略的探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系。但该实验仪器通过连接不同的接线柱来表示接入原副线圈的匝数，学生并不知道其中到底接入了多少线圈，不易直观的观察到原副线圈的匝数，也并不知道那未接入电路但仍然绕在铁芯上的线圈会不会对实验结果有无影响，实验的可信度将大大降低。
3、仪器优势
〔1〕采用无线遥控技术，操作平安简单
本仪器采用的是电220V来进行实验探究，贴近于生活，更真实的反响变压器在生活中的作用，但是220V电压不是平安电压，在操作时需要时刻注意平安，因此采用无线遥控技术，从而保证操作者的平安。
（2）线圈之间可以自由组合，直观的展示出匝数之比
【高中物理】高中物理(人教版)选修1-1同步教师用书：第3章 第4节 变压器
四、变压器
学
习
目 标 知 识 脉
络
1．知道变压器的基本构造．
2．理解变压器的工作原理．(难点)
3．学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题．(重点)
4．知道常见的变压器的类型及它们的应用．(难点)
变 压 器 的 结 构
[先填空]
1．结构
如图3-4-1中的实物是示教变压器，它像各种变压器一样，主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈(也叫绕组)两部分组成，铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成．
图3-4-1
工作时，变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈(初级绕组)；另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈(次级绕组)．
2．作用
能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率．
3．常用符号
如图3-4-2甲所示，是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成．图3-4-2乙是变压器的符号．
甲 乙
图3-4-2
[再判断]
1．变压器主要用铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．(√)
2．变压器不但能改变交流电流，也能改变直流电压．(×)
3．变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有电流输出．(×)
[后思考]
1．变压器的铁芯是由什么构成的？
【提示】 变压器的铁芯是由硅钢片叠合而成．
2．变压器能改变交变电流的频率吗？
【提示】 变压器能改变交变电流的电压、电流，不能改变周期、频率．
变 压 器 为 什 么 能 改 变 电 压
[先填空]
1．电磁感应现象是变压器的工作基础．当原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化，通过铁芯副线圈中的磁场也在不断变化，于是副线圈内产生了感应电动势．
2．线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势．因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高．
高中物理 《变压器》教案14 人教版选修3-2
4 变压器教学设计(一)整体设计
教学分析
变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置。学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，通过《交变电流》前两节的学习，对交变电流的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。本节重点是从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度深刻理解变压器的工作原理以及探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。对于变压器工作原理，要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是互感现象？为什么原、副线圈之间在没有载流导体连接的状态下，副线圈中还可以输出电流？使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论。本节内容是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，承上启下，体现出了交变电流的优点，并为电能输送奠定了基础。
教学目标
1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。
2．通过实验，探究变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系并能用它们解决基本问题。
3．了解理想化模型在物理学研究中的重要性。从探究“电压与匝数关系”全过程指导学生学习物理思想与方法。
4．了解变压器在生活中的应用。
教学重点难点
1．探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。
2．从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度理解变压器的工作原理。
教学方法与手段
演示、推理、实验探究法、合作学习法。
课前准备
教学媒体
1．教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；多媒体课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等。
2．学具：(分组用实验器材)可拆变压器、学生电源、开关、导线、多用电表等。
知识准备
复习电磁感应、法拉第电磁感应定律及交变电流的知识。
人教版高二物理选修3《变压器》教案及教学反思
人教版高二物理选修3《变压器》教案及教学反思
前言
变压器是高中物理选修3中非常重要的一个知识点，同时也是中高考常考的考点之一。对于初学者来说，掌握变压器的原理、公式及应用是十分困难的。经过反复研究和实践，我总结出一套较为完善的教学方案，希望能够帮助学生更好地理解和掌握变压器的知识。
教学目标
1. 理解变压器的基本原理和工作方式；
2. 掌握变压器的公式及应用；
3. 能够解决与变压器相关的问题；
4. 提高学生的实验操作能力。
教学内容：
1. 变压器的原理和工作方式
1. 引导学生了解变压器的基本结构和工作原理；
2. 示意高、低电压绕组的相对位置关系，让学生理解为何会有这样的变压器工作方式；
3. 设计小组讨论或问答，挖掘学生对变压器基础知识理解的深度。
2. 变压器的公式及应用
1. 引导学生通过公式理解变压器的工作原理；
2. 给予学生大量的例题进行练习，让学生在实际运用中推到并掌握变压器的公式；
3. 能够灵活应用变压器进行基本电路分析。 3. 实验操作
1. 通过实验，让学生了解变压器的基本结构和工作原理的体验式认识；
2. 让学生进行实验，并询问逐步引导学生理解实验原理；
3. 培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
教学过程
1. 变压器原理和工作方式的讲解
1. 引入变压器，让学生了解基本情况；
2. 通过示意图和图像进行讲解，让学生理解变压器的基本结构；
3. 图像分析，让学生了解高、低电压绕组的相对位置；
4. 设计小组讨论或问答，挖掘学生对变压器基础知识的深度。
2. 变压器公式及应用的讲解和练习
1. 引导学生通过公式理解变压器的工作原理；
2. 解析公式的意义和解题方法，让学生掌握变压器的公式；
3. 提供大量的例题和练习题，让学生在实际运用中推到并掌握变压器的公式；
4. 分析例题，让学生掌握灵活应用变压器进行基本电路分析的能力。
3. 实验操作
1. 引导学生进入实验室，对变压器进行实际操作和体验认识；
物理人教版高中选修3-2解决变压器问题的常用思路方法
word整理版
学习 参考 资料 解决变压器问题的常用思路方法
江西安福中学 朱国干
思路1 电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
例：一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝________．
思路2 功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
例1： 如图1所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡，L2是“12 V 4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为( )
A.601 A B.301 A
C.201 A D.401 A
答案：C
思路3 电流思路。由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
例2：图2为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A．
思路4 （变压器动态问题）制约思路。
（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.
（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”.
【高中物理】高中物理(人教版)选修1-1同步教师用书：第3章 第5节 高压输电
五、高压输电
学 习
目 标 知 识
脉 络
1．知道为什么要用高压输电．(难点)
2．会计算输电过程的损失．(重点、难点)
3．掌握减少远距离输电能量损失的途径．(重点)
4．知道电网在能源利用上的作用.
减 小 电 能 输 送 损 失 的 方 法
[先填空]
1．输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻，就会产生热效应有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大．
2．减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻，其途径：(1)尽量采用导电性能好的材料，(2)使导线粗一些．
3．减小输送的电流，在输送功率一定时，必须提高送电的电压．
[再判断]
1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)
2．减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)
3．在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝Ur.(×)
[后思考]
1．减小输电线路上的损耗有哪些途径？
【提示】 减小电阻和提高输电电压．
2．高压输电是不是电压越高越好？
【提示】 不是．电压很高时，绝缘器材等技术问题会复杂且要求高．所以不是电压越高越好．
1．输电线上的功率损失
由于P＝IU，则有输送电流I＝PU.设输电线电阻为R线，输电线上的电流为I线，则功率损失P损＝I2线R线＝P2U2R线．
2．输电线上电压损失
输电线上电阻两端电压ΔU＝I线·R线，这样用户得到电压U′＝U－ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．
3．减少功率损失和电压损失的方法
(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，这种方法在实际生产中效果有限．
(2)减小输电电流，在输出功率不变时，由P＝UI知可增大U来减小I.
1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是( )
【导学号：46852066】
A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比
人教版高中物理选修1-1全册教案
人教版高中物理选修1-1
全册教案
目 录
1.1.1电荷库仑定律
1.1.2电荷库仑定律
1.2.1电场强度 电场线
1.2.2电场强度 电场线
1.2电场
1.4生活中的静电现象
1.4电容器
1.5电流和电源
1.6电流的热效应
2.2电流的磁场
2.3磁场对通电导体的作用
2.4磁场对运动电荷的作用
2.5磁性材料
3.1电磁感应现象
3.2法拉第电磁感应定律
3.3交变电流
3.4变压器
3.5高压输电
3.6自感现象涡流
4.1电磁波的发现
4.2电磁波谱
4.3电磁波的发射和接收
4.4信息化社会教学设计人教版高中物理选修1-1教案
1 第一节、电荷库仑定律
一、接引雷电下九天
说明：电闪雷鸣是常见的自然现象，有时甚至表现得神秘恐怖。蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”, 在很长的历史时期内对雷电充满畏惧。欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放，人们开始对雷电现象进行思考。18 世纪，各种静电现象首先引起了学者们的关注和研究。
问：我们周围有哪些静电现象呢？（①冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星②天气干燥的时候，手摸到铁器的时候会发麻）
说明：那么天上的雷电和我们平时接触到的静电有没有联系呢？如果有，会有什么联系呢？1746 年，富兰克林胃着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验。
问：他是如何做这个实验的呢？（他用绸子做了一个大风筝．在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当雷电打下来，他看见麻线末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。
问：富兰克林的风筝实验有什么意义吗？（证明了闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。该实验统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷信）
富兰克林的实捆正明闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷f 言。富兰克林为我们揭开了天电的奥秘一一它跟地上的电是· 样的富兰克林吞到J ’欧洲人表演的电学实验。新奇的现象激发了他极大的兴趣，通过欧洲科学界的朋友，他很快就得到了一套实验仪器．并立即开始重复实验和研究。
高中物理人教版(新课程标准)选修1-1 第三章—电磁感应
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选修1-1 第三章 电磁感应
一、单选题
1．（2分）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同
B．断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭
C．断开S的瞬间，L1中电流方向向左
D．断开S的瞬间，a点的电势比b点高
2．（2分）如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB，下列分析正确的是( )
A．开关S闭合瞬间 𝜑𝐴>𝜑𝐵
B．开关S闭合后，电路达到稳定时 𝜑𝐴<𝜑𝐵
C．当开关S从闭合状态断开瞬间 𝜑𝐴>𝜑𝐵
D．只要线圈中有电流通过， 𝜑𝐴 就不可能等于 𝜑𝐵
3．（2分）发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是( )
A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦
4．（2分）对于变压器来说，下列说法中正确的是（ ）
A．变压器是利用互感现象制成的
B．变压器可以改变各种电源的电压
C．变压器可以改变交变电流的频率
D．理想变压器副线圈的输出功率一定小于原线圈的输入功率
5．（2分）图是一正弦式交变电流的电压图象．从图象可知电压的最大值和周期分别为（ ）
2 / 33
A．20V，0.01s B．20√2V，0.01s C．20V，0.02s D．20√2V，0.02s
6．（2分）如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（ ）
A．水平向右 B．水平向左
C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外
7．（2分）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路．不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（ ）
5.4 变压器 (人教版选修3-2)
1 5.4 变压器 每课一练（人教版选修3-2）
1．理想变压器工作时，原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是( )
A．电压有效值 B．电流有效值
C．交变电流频率 D．交流电功率
2．如图10所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则电流表的示数为(
)
图10
A．3 mA B．0 mA
C．48 mA D．与负载R的值有关
3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下(
)
图11
A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 V
B．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 V
C．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V
D．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V
4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(
)
图12
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输入功率增加
5．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )
A．5 A,250 V,50 kW
B．5 A,10 kV,50 kW
C．200 A,250 V,50 kW